1气体净化的装置和常见的干燥剂

1．气体净化的装置和常见的干燥剂液体干燥剂固体干燥剂装置 常见干燥剂 浓硫酸(酸性、强氧化性) 无水氯化钙(中性)碱石灰(碱性) 除杂试剂 Cu 、CuO 、Mg 可干燥的气体 H 2、O 2、Cl 2、SO 2、CO 2、CO 、CH 4、N 2 H 2、O 2、Cl 2、SO 2、CO 、CO 2、CH 4H 2、O 2、N 2、 CH 4、NH 3 可除去O 2、 H 2、CO 、N 2 不可干燥的气体 NH 3、H 2S 、HBr 、HI 等NH 3 Cl 2、H 2S 、HCl 、SO 2、CO 2等1．(1)有下列三套气体制备的发生装置：(2)有三套气体收集装置： (3)利用(1)(2)提供的装置连接组装以下气体的制取和收集装置。

气体 相应的化学反应原理 发生装置的选择的 收集装置的选择装置连接 O 2 2KClO 3=====MnO 2△2KCl ＋3O 2↑ A __a__或__b__ __A__接a(或b) 2KMnO 4=====△K 2MnO 4＋MnO 2＋O 2↑2H 2O 2=====MnO 22H 2O ＋O 2↑ B __B__接a(或b) H 2Zn ＋H 2SO 4(稀)=== ZnSO 4＋H 2↑ B __a__或__c__ __B__接a(或c) CO 2 CaCO 3＋2HCl===CaCl 2＋CO 2↑＋H 2OB __b__ __B__接__b__ Cl 2 MnO 2＋4HCl(浓)=====△MnCl 2＋Cl 2↑＋2H 2OC __a__或__b__ __C__接a(或b) 2KMnO 4＋16HCl(浓)===2MnCl 2＋2KCl ＋5Cl 2↑＋8H 2OB __c__ __B__接a(或b) NH 32NH 4Cl ＋Ca(OH)2=====△CaCl 2＋2NH 3↑＋2H 2OA __A__接__c__ 由理论到实战——高考四大类实验题型例析[例1] (2013·全国高考)制备氮化镁的装置示意图如下：回答下列问题：(1)检查装置气密性的方法是____________，a 的名称是________，b 的名称是________。

(2)写出NaNO 2和(NH 4)2SO 4反应制备氮气的化学方程式__________________________。

(3)C 的作用是____________，D 的作用是__________，是否可以把C 与D 的位置对调并说明理由__________。

(4)写出E 中发生反应的化学方程式___________________________________________。

(5)请用化学方法确定是否有氮化镁生成，并检验是否含有未反应的镁，写出实验操作及现象_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

[答案] (1)微热b ，这时G 中有气泡冒出，停止加热冷却后，G 中插在溶液里的玻璃管形成一段水柱，则气密性良好 分液漏斗 圆底烧瓶 (2)(NH 4)2SO 4＋2NaNO 2△,2N 2↑＋Na 2SO 4＋4H 2O (3)除去氧气(及氮氧化物) 除去水蒸气 不能，对调后无法除去水蒸气 (4)N 2＋3Mg △,Mg 3N 2 (5)取少量产物于试管中，加少量蒸馏水，试管底部有沉淀生成，可闻到刺激性氨味(把润湿的红色石蕊试纸放在管口，试纸变蓝)，证明产物中含有氮化镁；弃去上层清液，加入盐酸，若观察到有气泡产生，则证明产物中含有未反应的镁[例2] (2014·盐城市摸底)KIO 4是化学分析中常用的氧化剂，是一种无色晶体，易溶于热水，微溶于冷水，实验室合成方法如下：方法一：氯气氧化法：在碘的悬浊液中，通入氯气先生成高碘酸，经分离杂质后，加入氢氧化钾溶液中和至pH 为2～3，生成高碘酸钾溶液，再经提纯、分离等步骤获得晶体。

方法二：碱性过二硫酸钾法：步骤1.将65.0 g KIO 3溶解在200 mL 30.0%的KOH 溶液中，把溶液加热至沸。

步骤2.在搅拌下分次慢慢加入100 g K 2S 2O 8(足量)，继续煮沸5～10 min 后冷至室温。

步骤3.将溶液过滤并洗涤，滤去K 2SO 4晶体，得滤液。

步骤4._______________________________________________________________步骤5._______________________________________________________________步骤6.将步骤5得到的KIO 4晶体，在100～105 ℃干燥。

步骤7.称量，KIO 4晶体质量为60.0 g 。

(1)方法一：①氯气可用二氧化锰与浓盐酸制备，该反应的化学方程式为________________；②判断碘已完全氧化的依据是________________。

③制备时某同学在通风橱中用铁夹将烧瓶倾斜固定(如图)，“倾斜”固定的优点是________________。

(2)方法二：①过二硫酸钾的作用是________________。

②实验中可选用的试剂：10%H 2SO 4溶液，甲基橙试液，冰水、BaCl 2溶液，利用步骤3得到的滤液制备KIO 4，请补充步骤4和步骤5。

步骤4._________________________________________________________________。

步骤5._________________________________________________________________。

③本次实验产率为______________________________________________________。

[答案] (1)①MnO 2＋4HCl(浓)=====△MnCl 2＋Cl 2↑＋2H 2O ；②液体变无色(或淡黄绿色)澄清，(或用洁净的玻璃棒蘸取反应液点到淀粉试纸上检验不变蓝色)③倾斜可防止对流，没有溶解的氯气会聚集在液面上，摇动烧瓶可溶解，从而减少损失(2)①氧化剂(将KIO 3氧化为KIO 4)②步骤4.用10%硫酸中和滤液，直至甲基橙试液刚好显红色步骤5.冷却过滤，用冰水洗涤，直至最后一次洗涤流出液中，滴入BaCl 2溶液无白色沉淀(3)0.859(85.9%)1．物质制备实验方案的设计原则(1)设计原则：①条件合适，操作方便；②原理正确，步骤简单；③原料丰富，价格低廉；④产物纯净，污染物少。

即从多种路线中选出一种最佳的制备途径，合理地选择化学仪器与药品，设计合理的实验装置和实验操作步骤。

(2)常常是根据化学原理和实验操作原理，通过比较、分析和综合的方法对化学实验原理、试剂与仪器的选用、实验基本操作及实验步骤等优劣进行科学论证和评判，并能在必要时提出合理的改进意见。

2．物质制备实验方案的设计步骤3．物质制备实验的操作顺序及注意事项(1)实验操作顺序(2)加热操作先后顺序的选择若气体制备实验需加热，应先加热气体发生装置，通入气体排出装置中的空气后，再给实验中需要加热的物质加热。

目的是：①防止爆炸(如氢气还原氧化铜)；②保证产品纯度，防止反应物或生成物与空气中的物质反应。

熄灭酒精灯的顺序则相反。

(3)实验中试剂或产物防止变质或损失①实验中反应物或产物若易吸水、潮解、水解等，要采取措施防止吸水；②易挥发的液体产物要及时冷却；③易挥发的液体反应物，需在反应装置中加装冷凝回流装置(如长导管、竖直的干燥管、冷凝管等)；④注意防止倒吸的问题。

(4)选用仪器及连接顺序(5)仪器药品的准确描述①实验中所用试剂名称：如无水硫酸铜(CuSO4)，硫酸铜溶液，酸性高锰酸钾溶液；澄清石灰水；饱和碳酸氢钠溶液等。

②仪器名称：如坩埚、研钵、100 mL容量瓶。

(6)会画简单的实验装置图考纲要求能够绘制和识别典型的实验仪器装置图，可用“示意装置图”表示。

一般能画出简单的装置图即可，但要符合要求，例如形状、比例等。

物质性质验证、探究型实验[例1](2013·四川高考改骗)为了探究AgNO3的氧化性和热稳定性，某化学兴趣小组设计了如下实验。

Ⅰ.AgNO3的氧化性将光亮的铁丝伸入AgNO3溶液中，一段时间后将铁丝取出。

为检验溶液中Fe的氧化产物，将溶液中的Ag ＋除尽后，进行了如下实验。

可选用的试剂：KSCN溶液、K[Fe(CN)6]溶液、氯水。

3已知：Fe2＋与K3[Fe(CN)6]溶液反应产生蓝色沉淀(1)操作现象结论取少量除尽Ag＋后的溶液于试管中，加入KSCN溶液，振荡__①__ 存在Fe3＋取少量除尽Ag＋后的溶液于试管中，加入__②__，振荡__③__ 存在Fe2＋【2＋3＋Ⅱ.AgNO3的热稳定性用下图所示的实验装置A加热AgNO3固体，产生红棕色气体，在装置D中收集到无色气体。

当反应结束以后，试管中残留固体为黑色。

(2)装置B的作用是_________________________________________________________。

(3)经小组讨论并验证该无色气体为O2，其验证方法是_________________________________________________________________________________________________。

(4)【查阅资料】Ag2O和粉末状的Ag均为黑色；Ag2O可溶于氨水。

【提出设想】试管中残留的黑色固体可能是：ⅰAg；ⅱ.Ag2O；ⅲ.Ag和Ag2O。

实验编号操作现象a 加入足量氨水，振荡黑色固体不溶解b 加入足量稀硝酸，振荡黑色固体溶解，并有气体产生【实验评价__①__(【实验结论】根据上述实验结果，该小组得出的AgNO3固体热分解的产物有__②__。

[答案](1)①溶液呈红色②K3[Fe(CN)6]溶液③产生蓝色沉淀(2)防倒吸(3)用带火星的木条伸入集气瓶内，木条复燃，证明无色气体为O2(4)①b①Ag、NO2、O2[例2](2014·海门市期中)下图是实验室制备氯气并进行一系列性质探究的实验装置(夹持及加热仪器已省略)。

(1)用二氧化锰和浓盐酸制备氯气，则反应的离子方程式为：________________。